Encriptação de conteúdo PlayReady

Este tópico fornece uma visão geral dos algoritmos de criptografia usados para proteger o conteúdo no ecossistema PlayReady.

Noções básicas de criptografia

A criptografia de chave simétrica é o tipo mais simples de encriptação. Com criptografia de chave simétrica, a mesma chave é usada para criptografar o conteúdo e descriptografá-lo. Os algoritmos de chave simétrica são geralmente pequenos e rápidos. Normalmente, a maior parte de qualquer tarefa de criptografia é tratada por alguma forma de criptografia de chave simétrica.

A criptografia de chave pública, em contraste, usa uma chave pública publicada para criptografar e uma chave privada secreta diferente para descriptografar. Assim, se o usuário "A" dá ao usuário "B" uma chave pública, B pode criptografar o conteúdo para A sem qualquer outra informação. Independentemente da forma como o conteúdo é transmitido, apenas A poderá lê-lo. Os intercetadores de conteúdo não têm a chave privada (chave secreta) e não conseguem desencriptar a mensagem. Como a chave pública é disponibilizada abertamente, qualquer pessoa pode criptografar para A, mas apenas A pode descriptografar. A criptografia de chave pública requer algoritmos computacionalmente complexos.

A criptografia de curva elíptica (ECC) é um algoritmo de criptografia de chave pública que é usado para criptografar e descriptografar conteúdo. É uma função computacionalmente complexa que descreve uma curva elíptica. Os componentes desse algoritmo são compartilhados como uma chave pública. Outros componentes, usados para desencriptação, formam a chave privada.

One-key Message Authentication Codes (OMAC) é um código de autenticação de mensagem construído a partir de uma cifra de bloco. Existem dois algoritmos OMAC, OMAC1 e OMAC2.

Os certificados são usados para garantir a autenticidade de entidades não confiáveis. O remetente de um certificado assina seu nome (identificador de dispositivo) usando sua chave privada. Em seguida, o destinatário do certificado verifica a assinatura do certificado com a chave pública do remetente para garantir a identidade do remetente. Como o remetente é o único proprietário da chave privada, é difícil criar uma chave privada dada uma chave pública, e o certificado não será verificado corretamente, a menos que seja assinado com a chave privada; Neste caso, presume-se que a fonte de dados está correta e que a comunicação certificada é segura.

Algoritmos de encriptação PlayReady

Algoritmos simétricos

Os seguintes modos de encriptação AES são suportados:

• Modo CTR AES 128 — Os sistemas PlayReady podem proteger arquivos e fluxos onde as amostras são criptografadas na íntegra ou onde apenas um padrão das amostras é criptografado, no modo CTR de operação. Estes incluem os modos de encriptação comum «cenc» (Esquema Comum de Encriptação) e «cens» (Esquema Comum de Encriptação utilizando um padrão de bytes não encriptados/encriptados), definidos na norma ISO/IEC 23001-7.

• Modo CBC AES 128 — Os sistemas PlayReady a partir da versão 4.0 podem proteger arquivos e fluxos total ou parcialmente criptografados com uma chave de conteúdo AES 128, no modo de operação CBC. Estes incluem os modos de encriptação comum 'cbc1' e 'cbcs', conforme definido na ISO/IEC 23001-7, e qualquer outro formato encriptado com uma chave de conteúdo AES 128 no modo CBC.

Algoritmos ECC

Os sistemas Microsoft PlayReady usam ECC (criptografia de curva elíptica) para criptografar chaves de conteúdo e assinar mensagens de protocolo.

• Algoritmo ECC ElGamal — Usado para chaves de conteúdo criptografado.
• ECDSA (Elliptic curve digital signature algorithm) — Usado para assinar mensagens sempre que aplicável nos protocolos PlayReady.
• NIST — Os sistemas Microsoft PlayReady usam algoritmos NIST padrão para criptografia ECC quando aplicável e atualmente está usando a curva elíptica P-256.

Algoritmos de assinatura

Para assinar licenças, chaves transitórias ou dados, os sistemas PlayReady usam AES OMAC1, que é equivalente ao CMAC (Código de Autenticação de Mensagens Baseado em Cifra) e se tornou uma recomendação do NIST em maio de 2005. As chaves são geradas aleatoriamente, mas os dados são colocados em hash com SHA256 e, em seguida, o hash é assinado com ECC256.

Considerações sobre tempo de execução e desempenho

Quando a reprodução de conteúdo é acionada, o Cliente PlayReady deve executar algumas etapas antes que a reprodução inicial possa começar. Isso inclui encontrar uma licença, vincular ou interpretar a licença, descriptografar a chave de conteúdo e, finalmente, preparar-se para descriptografar o conteúdo. A stack do PlayReady Client demora um pouco a vincular uma licença ao conteúdo, e essa operação é necessária antes de iniciar a descodificação e renderização do conteúdo. Isso significa que o tempo para associar uma licença afeta o tempo até o primeiro frame ao iniciar uma reprodução ou o intervalo entre as faixas. O desenvolvedor cliente, bem como o desenvolvedor de aplicativos, pode querer considerar a otimização de seu código para problemas de tempo de execução e desempenho, para reduzir o tempo até o primeiro quadro e permitir a reprodução sem interrupções.

Os contêineres protegidos usam criptografia de chave simétrica para criptografar a maior parte do conteúdo. No entanto, a criptografia de chave pública é usada dentro da licença. Isso ocorre porque a licença contém a chave simétrica do conteúdo e o Servidor usa a chave pública do cliente para criptografar a chave simétrica do conteúdo.

Quando é hora de desencriptar o conteúdo, a chave privada do cliente é usada para desencriptar a chave simétrica da licença. Somente o cliente ao qual a licença está vinculada pode extrair a chave simétrica.

A desencriptação de chave privada é computacionalmente mais intensiva do que a desencriptação simétrica; portanto, a interpretação da licença é computacionalmente intensiva. Uma vez que a licença tenha sido tratada corretamente, a chave simétrica é desencriptada e o conteúdo pode ser desencriptado usando algoritmos pequenos e rápidos.

Para aplicações ou dispositivos com recursos limitados, o arranque requer tempo e recursos significativos. Uma vez que isso esteja concluído, no entanto, os recursos são liberados, a descriptografia pode prosseguir de forma eficiente e poucos ciclos de CPU ou recursos do sistema são necessários.